滑坡变形监测预警技术研究进展

中国滑坡灾害数量多、分布广、危害大,每年约有80%的地质灾害发生在已查明的隐患点范围之外。监测预警是主动防范地质灾害的重要手段。变形是滑坡最为关键的监测参数。该文旨在梳理总结滑坡变形监测技术和预警方法,评述现有研究进展,分析未来发展趋势,为滑坡灾害防控领域的科学研究和工程实践提供借鉴。地表变形监测技术多易受到外界因素干扰,及时性和可靠性难以得到保障。深部变形监测技术直接获取滑面发展破坏信息,能够发现灾变前兆,但现有设备存在成本高、量程小或操作难等问题。滑坡监测为早期预警提供依据,而早期预警能够减少甚至避免人员伤亡和财产损失,区域性气象预警和单体滑坡预警两类预警方法正在逐渐发展完善中。单体滑坡预警常见方法是分析滑坡变形趋势和突变特征,通过速度、加速度等判据的阈值触发不同级别预警。滑坡智能预警模型将机器学习与地质工程交叉融合,有望提升灾害早期预警的准确性和自动化水平。滑坡高质量监测应综合运用多种技术以克服单一技术的局限,而预警模型则越来越关注变形趋势的智能分析。滑坡动力学机制复杂、个性特征明显,广泛适用的预警模型有待进一步探索。     

三峡库区二道河滑坡变形机制研究

受三峡水库蓄水影响,二道河滑坡出现了变形加剧现象。通过监测数据分析和蓄水过程中滑坡渗流及稳定性数值模拟,分析了滑坡的变形演化过程及变形机制。结果表明:二道河滑坡从开始变形到三峡水库不同阶段蓄水的过程中,经历了由推移式转化为牵引式、由悬浮减重型转化为动水压力滞后型的过程,滑坡变形的地质力学模式为蠕滑—拉裂型。对滑坡变形机制转化的分析可供类似滑坡的分析研究参考。     

三峡库区沙溪镇堆积体滑坡变形特征

三峡库区存在大量堆积体滑坡,研究这些滑坡对库区地质灾害防治意义重大．本文在野外地质调查的基础上,利用大量滑坡监测数据,指出了反向堆积体滑坡与顺向堆积体滑坡具有不同的地质演化阶段,后期变形差别明显：顺层堆积体滑坡变形呈台阶状,前期与降雨和地下水埋深变化相关,后期主要与地下水埋深变化相关,变形特征明显滞后于降雨量的变化;反向堆积体滑坡变形专不具有台阶状的连续变形,主要与降雨量变化相关,与地下水位变化相关性很小,为降雨敏感性滑坡．     

三峡库区千将坪滑坡模型试验研究

库岸边坡的失稳除了与坡体本身的工程地质条件有关外,还与水文地质条件有关;当库水位变化时,库岸边坡地下水排泄条件发生变化,该条件的变化可以导致库岸边坡失稳.以三峡库区某滑坡为例,通过物理模型试验模拟该滑坡在库水位变化条件下的变形和破坏特征,探讨库水位变化对该滑坡稳定性的影响.     

三峡库区旧县坪滑坡变形机理及稳定性

受三峡水库蓄水影响,大量的涉水老(古)滑坡发生复活变形,采用地表位移监测和数值模拟研究了滑坡的变形机理和稳定性,取得了以下认识:①旧县坪滑坡在重力和库水等因素下,下滑段不断挤压阻滑段而发生推移式蠕滑变形.②库水下降是旧县坪滑坡变形的主要因素,降雨的影响有限,起主推作用.滑坡变形较大的月份主要集中在1-7月库水下降及其影...     

三峡库区滑坡成因分析

滑坡是一种对人们的生命和财产安全造成严重威胁的地质灾害,历史上三峡库区就是一个滑坡多发区,虽然该区域滑坡的研究由来已久,但大多是对库区内某个或某些滑坡进行研究,很少系统地研究它们.本文综合分析结果显示滑坡的产生是一个综合效应,受内因、外因的共同影响,其中内因包括地层、地貌和构造等地质环境要素;外因包括暴雨、地震、库水作用等可变自然因素和人为因素.只要摸清了滑坡的成因机制、变形过程,它们也是可控可防的.     

基于Sentinel-1数据的三峡库区木鱼包滑坡时空变形演化特性分析

三峡库区脆弱的地质环境、降雨及库水位升降作用,致使长江干(支)流滑坡分布广、数量多、危害大,滑坡监测是地质灾害减灾防灾的主要措施之一.以三峡库区木鱼包滑坡为研究对象,以哨兵1号(Sentinel-1)数据为数据源,获取了木鱼包滑坡及其附近区域2017年4月至2021年3月的120景数据,使用时间序列InSAR分析方法,研究木鱼包滑坡时空形变演化特性,并与地基GNSS监测数据和地质调查结果进行比对.结果表明：SBAS-InSAR与GNSS监测数据具有一定的差异性,但在演化趋势上具有较好的一致性;通过InSAR分析结果与现场调查比对分析,SBAS-InSAR对滑坡边界及滑坡发展演化过程中较大变形具有较强的监测能力.     

基于SBAS-INSAR技术的滑坡变形监测

针对传统滑坡监测方法效率低的问题,以祁连县牛心山2018年1月07日-2019年9月23日Sentinel-1数据为数据源,利用SBAS-INSAR技术进行数据处理,形成滑坡的累积形变量图、形变时间序列折线图,建立监测成果数据库.研究结果表明,SBAS-INSAR技术可以应用于滑坡的变形监测,且非常高效.     

GPRS在三峡库区滑坡监测系统中的应用

在三峡库区滑坡监测系统中,要对各种数据和信息进行传输,为此,利用GPRS通信模块Motorola G20和嵌入式CPU MPC850,实现三峡库区滑坡监测在GPRS网络上无线传输。该技术使用方便,成本较低,可以稳定地传送数据,有利于大规模监测网络的建立。     

三峡库区水位变动下推移式滑坡监测变形分析

三峡水库蓄水诱发了多处推移式滑坡变形加剧,为了加强对该类滑坡在三峡水库水位调节下变形特征的认识和灾害的预防,以三峡库区典型推移式滑坡——云阳凉水井滑坡地质条件和变形特征为例,制定监测方案;通过对滑坡地表位移、地表裂缝、深部位移、地表水位、降雨量及宏观巡查等方面的监测,分析监测指标的变化规律及相互关系,研究降雨及库水位升降对滑坡变形影响,分析了降雨、库水位变化时滑坡体变形和变形速度的规律;结合条块自身稳定系数变化量,揭示了推移式滑坡在降雨和库水位两种不同作用机制下的变形规律：降雨对后部变形影响大,库水对前部变形影响大,水位越高影响越强烈;降水时动水压力对滑体变形影响较大;同时受降雨和降水作用时滑体变形最大。其变形规律为该类滑坡防灾减灾提供了科学依据。     

三峡库区黄莲树滑坡启动变形监测分析

2012年5月31日黄莲树滑坡前缘发生大规模滑动,顺坡向下滑动约8~9m,因监测预警及时,幸未发生人员伤亡.本文通过对黄莲树滑坡历年来监测资料的分析,得出滑坡变形特征及其变形启动机理,并总结出了以库水位升降和大气降雨为主的滑坡稳定性影响因素,通过ABAQUS数值模拟软件计算验证了这一结论.     

三峡库区名山滑坡稳定性的计算分析

三峡大坝建成蓄水后，无疑将导致部分古滑体的复活和新滑体的产生，对三峡库区的城镇建设、交通安全等造成一定影响。针对三峡库区的实际情况，以重庆市丰都县名山滑坡为例，具体考虑了旱季（天然状态）、雨季（暴雨或长期降雨状态）、旱季＋175m库水位、雨季＋175m库水位、旱季＋地震、雨季＋地震、旱季＋175m库水位＋地震、雨季＋175m库水位＋地震、旱季＋库水位由175m下降至145m、雨季＋库水位由175m下降至145m等10种计算工况，并给出了相应的作用荷载体系，提出了相应评价库岩滑体稳定性分析计算方法。     

窄口水库滑坡体变形观测系统的设计研究

为监视窄口水库滑坡体的变形情况,在其滑坡体上布设了８个位移标点,利用近坝区已布设的平面监测网中的Ａ、Ｆ点对各标点进行监测,其精度能够满足滑坡体的观测要求     

SBAS-InSAR技术在特大型滑坡形变监测中的应用——以西藏自治区庞村滑坡为例

针对西藏庞村滑坡2019年4月发现裂缝并持续增大,对附近村民及基础设施产生严重安全威胁,搜集2018 年 1 月 3 日至 2020年7 月 3 日的 75 景 Sentinel-1A 降轨数据,利用小基线集(small baseline subset-interferometric SAR, SBAS-InSAR)技术获取滑坡在该时间段内的地表形变信息;并在形变量较大区域内选取特征点,对形变量进行分析,最终将InSAR解译结果与地面调查以及GNSS(global navigation satellite system, GNSS)监测站结果进行对比,对解译结果的精度进行验证。结果表明：在所选时间段内,庞村滑坡最大形变速率为-38mm/y;滑坡体的形变存在明显的分界线,可将其分为三个不同的滑动区;2018年12月和2019年10月两个时间点,滑坡形变有明显的加速现象;与地面监测数据的精度验证表明：SBAS-InSAR解译结果与地面监测结果显示的滑坡形变时间和空间特征一致性,验证了利用Sentinel-1A数据采用SBAS-InSAR技术在特大型滑坡监测和治理中的有效性,为滑坡的治理提供了可靠的技术依据。     

基于高分影像和ASIFT算法的滑坡位移场监测方法

针对利用高分遥感影像和SIFT算法进行大变形滑坡位移场监测时存在的不足,引入了一种具备完全仿射不变性的图像特征匹配算法(ASIFT),对不同时相高分遥感影像进行特征点提取与匹配,并在抚顺西露天矿特大型滑坡的位移场监测中进行了应用.结果表明,与SIFT算法相比,ASIFT算法弥补了特征提取算法在仿射不变性上的不足,增加了特征匹配点,提高了滑坡空间位移矢量场标定精度,且自动化程度高、成本低,非常适合于特大型滑坡的大变形位移场监测.     

三峡库区兴山县平邑口滑坡稳定性及其工程治理研究

利用极限平衡方法,针对各种不同的库水位运行工况,对平邑口滑坡治理前后的稳定性进行了分析计算,对比分析计算结果说明了工程采用压脚回填处治措施是合理有效的.     

三峡库区某滑坡成因浅析

对发生于2003年某月某日三峡库区某新生型滑坡分别进行饱和一非饱和渗流分析、刚体极限平衡分析、非线性有限元分析，并从地质条件、三峡蓄水、降雨、地震4个方面探讨了滑坡成因．